壓電式加速度傳感器的選擇方法與應用技巧

壓電加速度傳感器因其頻響寬、動態(tài)范圍大、可靠性高、使用方便，受到廣泛應用。在一般通用振動測量時，用戶主要關心的技術指標為：靈敏度、頻率范圍，內(nèi)部結構、內(nèi)置電路型與純壓電型的區(qū)別，現(xiàn)場環(huán)境與后續(xù)儀器配置等。

一、靈敏度的選擇

產(chǎn)品介紹或說明書中一般都給出傳感器的靈敏度和參考量程范圍，目的是讓用戶在選擇不同靈敏度的加速度傳感器時能方便地選出合適的產(chǎn)品，較小加速度測量值也稱較小分辨率，考慮到后級放大電路噪聲問題，應盡量遠離較小可用值，以確保較佳信噪比。較大測量極限要考慮加速度傳感器自身的非線性影響和后續(xù)儀器的較大輸出電壓。

二、頻率選擇

加速度傳感器的頻響曲線是用螺釘剛性連接安裝的。

一般將曲線分成二段：諧振頻率和使用頻率。使用頻率是按靈敏度偏差給出的，有±10%、±5%、±3dB。諧振頻率一般是避開不用的，但也有特例，如軸承故障檢測。選擇加速度傳感器的頻率范圍應高于被測試件的振動頻率。有倍頻分析要求的加速度傳感器頻率響應應更高。

加速度傳感器的安裝方式不同也會改變使用頻響(對振動值影響不大)。

三、內(nèi)部結構

內(nèi)部結構是指敏感材料晶體片感受振動的方式及安裝形式。

有壓縮和剪切兩大類，常見的有中心壓縮、平面剪切、三角剪切、環(huán)型剪切。

中心壓縮型頻響高于剪切型，剪切型對環(huán)境適應性好于中心壓縮型。如配用積分型電荷放大器測量速度、位移時，選用剪切型產(chǎn)品，這樣所獲得的信號波動小，穩(wěn)定性好。

四、內(nèi)置電路

內(nèi)置的概念是將放大電路置于加速度傳感器內(nèi)，成為具有電壓輸出功能的傳感元件。它可分雙電源(四線)和單電源(二線、帶偏置，又稱ICP)兩種

五、環(huán)境影響

某些測試現(xiàn)場的環(huán)境較為惡劣，考慮的因素較多，如防水、高溫、安裝位置、強磁電場及地電回路等，均會給測量帶來很大的影響。

六、配套儀器

壓電類加速度傳感器如是電荷輸出的，可與任何一種高阻輸入的電荷放大器或具有電荷前置功能的采集器相配，電荷放大器種類較多，有單臺、多路、積分、準靜態(tài)，這都要根據(jù)測量要求來確定。

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